CSMACD介质访问控制方法算法简单

3.2 局域网介质访问控制方式
3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4
载令波牌监环听 访多 问路 控访 制问/冲突检测 令牌总线访问控制 CRiSnMg的A/比CD较与Token Bus、Token
3.2.1 载波监听多路访问/冲突 检测
❖1. 载波监听总线，即先听后发
使用CSMA/CD方式时，总线上各结点都在监听 总线，即检测总线上是否有别的结点发送数据。如 果发现总线是空闲的，即没有检测到有信号正在传 送，则可立即发送数据。如果监听到总线忙，即检 测到总线上有数据正在传送，这时结点要持续等待 直到监听到总线空闲时才能将数据发送出去，或等 待一个随机时间，再重新监听总线，一直到总线空 闲再发送数据。这也称作先听后发（LBT，Listen Before Talk）。
3.2.2 令牌环访问控制
图3.2 令牌环的基本工作过程
3.2.2 令牌环访问控制
图3.2 令牌环的基本工作过程
3.2.2 令牌环访问控制
当令牌在环路上绕行时，可能会产生令牌的丢 失，此时，应在环路中插入一个空令牌。令牌的丢 失将降低环路的利用率，而令牌的重复也会破坏网 络的正常运行，因此必须设置一个监控结点，以保 证环路中只有一个令牌绕行。当令牌丢失，则插入 一个空闲令牌。当令牌重复时，则删除多余的令牌。 令牌环的主要优点在于其访问方式具有可调整性和 确定性，且每个结点具有同等的介质访问权。同时， 还提供优先权服务，具有很强的适用性。它的主要 缺点是环维护复杂，实现较困难。
•3. If transmission is delayed by one time unit, continue with Step 1
Can be a good trade-off between non-persistent and 1-persistent CSMA
3.2.1 载波监听多路访问/无冲突协 议
3.2.3 令牌总线访问控制
令牌总线主要适用于总线形或树形网络。采用 此种方式时，各结点共享的传输介质是总线形的， 每一结点都有一个本站地址，并知道上一个结点地 址和下一个结点地址，令牌传递规定由高地址向低 地址，最后由最低地址向最高地址依次循环传递， 从而在一个物理总线上形成一个逻辑环。环中令牌 传递顺序与结点在总线上的物理位置无关。图3.3给 出了正常的稳态操作时令牌总线的工作原理。
3.2.3 令牌总线访问控制
CSMA/CD采用用户访问总线时间不确定的随机 竞争方式，有结构简单、轻负载时时延小等特点， 但当网络通讯负荷增大时，由于冲突增多，网络吞 吐率下降、传输延时增加，性能明显下降。令牌环 在重负荷下利用率高，网络性能对传输距离不敏感。 但令牌环网控制复杂，并存在可靠性保证等问题。 令牌总线综合CSMA/CD与令牌环两种介质访问方式 的优点的基础上而形成的一种介质访问控制方式。
3.2.1 载波监听多路访问/冲突检测 法
❖2. 总线冲突检测，即边发边听
当两个或两个以上结点同时监听到总线空闲，开 始发送数据时，就会发会碰撞，产生冲突。另外， 传输延迟可能会使第一个结点发送的数据未到达目 的结点，另一个要发送数据的结点就已监听到总线 空闲，并开始发送数据，这也会导致冲突的产生。 发生冲突时，两个传输的数据都会被破坏，产生碎 片，使数据无法到达正确的目的结点。为确保数据 的正确传输，
3.2.1 载波监听多路访问/冲突检测 法
每一结点在发送数据时要边发送边检测冲突。 这也称作边发边听（LWT，Listen While Talk）。当 检测到总线上发生冲突时，就立即取消传输数据， 随后发送一个短的干扰信号JAM（阻塞信号），以 加强冲突信号，保证网络上所有结点都知道总线上 已经发生了。在阻塞信号发送后，等待一个随机时 间，然后再将要发送的数据发送一次。如果还有冲 突发生，则重复监听、等待和重传的操作。
with probability (1 - p)
(time unit = length of propagation delay)
•2. If the medium is busy, continue to listen until medium becomes idle, then go to
Step 1
3.2.2 令牌环访问控制
当某一个结点要发送数据时，它须等待空闲令 牌的到来。它获得空令牌后，将令牌置“忙”，并 以帧为单位发送数据。如果下一结点是目的结点， 则将帧拷贝到接收缓冲区，在帧中标志出帧已被正 确接收和复制，同时将帧送回环上，否则只是简单 地将帧送回环上。帧绕行一周后到达源结点后，源 结点回收已发送的帧，并将令牌置“闲”状态，再 将令牌向下一个结点传送。图3.2给出了令牌环的基 本工作过程。
3.2 局域网介质访问控制方式
质访问控制方法要解决以下几个问题：
如何为多个用户分配服务资源
• 集中式调度 • 分布式接入
3.2 局域网介质访问控制方式
Pure ALOHA （1970s）
3.2 局域网介质访问控制方式
The Problem
3.2 局域网介质访问控制方式
Slotted ALOHA
3.2.1 载波监听多路访问/无冲突协 议
3.2.2 令牌环访问控制
令牌环技术是1969年由IBM提出来的。它适用 于环形网络，并已成为流行的环访问技术。这种介 质访问技术的基础是令牌。令牌是一种特殊的帧， 用于控制网络结点的发送权，只有持有令牌的结点 才能发送数据。由于发送结点在获得发送权后就将 令牌删除，在环路上不会再有令牌出现，其它结点 也不可能再得到令牌，保证环路上某一时刻只有一 个结点发送数据，因此令牌环技术不存在争用现象， 它是一种典型的无争用型介质访问控制方式。令牌 有“忙”和“闲”两种状态。当环正常工作时，令 牌总是沿着物理环路，单向逐结点传送传送顺序与
图3.1显示了采用CSMA/CD方法源自文库工作流程。
3.2.1 载波监听多路访问/冲突检测 法
图3.1 CSMA/CD流程图
3.2.1 载波监听多路访问/冲突检测
P-persistent
法
•1. If the medium is idle, transmit with probability p, and delay for one time unit